[发明专利]有机溶剂分散体、树脂组合物和光学器件

说明书

技术领域

本发明涉及其中分散有氧化钛细颗粒的具有低散射（scatter）的有机溶剂分散体、使用其的树脂组合物和光学器件。更具体地，本发明涉及可用作光学用途、光器件用途、显示器件用途、机械部件用途和电/电子部件用途用材料的有机-无机复合树脂和由该有机-无机复合树脂形成的光学器件。

背景技术

有机-无机复合树脂是其中将纳米级的无机细颗粒均匀地分散在树脂例如单体、低聚物或聚合物树脂中的复合树脂。与将微米级的无机细颗粒分散在树脂中的各材料相比，这些复合树脂在各种物理性能例如光学散射性能、耐热性和机械性能上更优异。

特别是在光学领域中，通过使用有机-无机复合树脂制备光学材料，从而开发均具有由树脂单独或者无机物单独不能实现的性能的光学材料。其实例包括将氧化钛的细颗粒分散在能量聚合性丙烯酸系单体中的光学材料的研究。这些光学材料均具有性能例如高折射率、低阿贝数（νd）、高二次色散性（θg,F）、高反射率、高耐热性和高机械强度。从这些方面出发，期待通过成型为硬涂层用膜和透镜的形状来将这些光学材料用作有用的光学部件。

但是，通常，均具有几纳米直径尺寸至几十纳米尺寸的无机细颗粒极易在有机溶剂或者单体、低聚物或聚合物树脂中形成聚集体。结果，散射发生并且产生浊化（clouding）。特别地，将无机细颗粒用于光学部件例如硬涂层和透镜时，必须避免由于聚集而产生的散射。目前，将氧化钛的细颗粒分散在溶剂中的各溶胶可商购，但这些溶胶浑浊并且不足以用作要求抑制散射的光学材料。此外，这些溶胶也缺乏经时稳定性。

为了将均具有纳米尺寸的无机细颗粒均匀地分散在树脂中，下述方法是有效的，其中首先制备将无机细颗粒均匀地分散在溶剂中的溶胶，然后将树脂溶解在其中。也研究了通过添加分散剂或表面处理剂来主要使无机细颗粒在溶剂或树脂中分散和稳定。特别地，抑制散射的发生时，必须以比光的波长足够小的状态均匀地分散无机细颗粒或其聚集体。

这种状况下，PTL 1记载了涂布用组合物，其中将可水解的硅烷、钛化合物和/或有机硅氧烷低聚物、和金属氧化物细颗粒混合。也记载了通过涂布该组合物以使干膜的厚度为0.2μm而得到的膜的透明性优异。但是，没有将由该组合物得到的组合物制成涂膜的情况下将溶剂除去时，有时发生浊化。此外，即使将该组合物制成涂膜，膜厚度为100μm以上时也发生浊化。

此外，PTL 2记载了通过使用饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸作为分散剂将氧化钛分散在甲苯中，使用珠磨机将得到的氧化钛的溶胶粉碎，并且对该溶胶进行离心分离，从而得到较透明的溶胶。但是，可能由于不能充分地将聚集体除去，因此得到的溶胶是具有散射的轻微浑浊的液体。

制备将作为有机聚合物的ZEONEX（由Zeon Corporation制造）溶解在甲苯中，然后与该溶胶混合的溶液。通过将甲苯溶剂从该溶液中除去来制造聚合物系纳米复合材料，并且记载了该纳米复合材料也是具有散射的轻微浑浊的材料。

因此，实质上没有得到有机溶剂分散体和有机-无机复合树脂组合物，其中在不损害氧化钛的性能的情况下以具有极低散射的状态下将氧化钛细颗粒分散在溶剂中。

引用列表

专利文献

PTL 1:美国专利申请No.2006/0070551

PTL 2:日本专利申请公开No.2008-6904

发明内容

技术问题

鉴于这样的背景技术而完成了本发明，并且本发明的目的在于提供具有低散射的有机溶剂分散体，其中将氧化钛细颗粒分散在溶剂中；树脂组合物；和具有低散射的光学器件，其中将氧化钛细颗粒分散在有机树脂中。

解决上述问题的包括其中分散的氧化钛细颗粒的有机溶剂分散体包括：

至少氧化钛细颗粒，均具有3nm-50nm的平均初级粒子直径；

钛酸酯系表面处理剂，由下述通式（1）所示的化合物构成：

(R₁O)_m-Ti-X_n         (1)

其中R₁表示甲基、乙基或异丙基；X表示-O-SO₂-R₂或-O-P（OH）O-O-PHO-O-R₂；R₂表示具有1-16个碳原子的烷基或芳基；m表示1-3的数值，n表示1-3的数值，条件是m+n=4；

聚醚系分散剂；和

醇系溶剂。